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脱硫工艺管线安装方案

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2020年4月19日
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1 工程概况
中石化股份有限公司北京燕山分公司2# 120万吨/年S-Zorb催化汽油吸附脱硫装置工艺管线安装共分为六个安装区域,包括:第一区管带区、第二区反再区、第三区加热炉区、第四区分馏区、第五区压缩机区、第六区罐区六个部分,工艺管线共计约15658米,其中不锈钢管线623米,合金钢管线1208米,碳钢管线13548米,碳钢镀锌管线132米,碳钢焊接钢管38米,碳钢镀锌焊接钢管109米。管道级别为SHB、SHC两种,管道最高设计压力7.7MPa,最低设计压力0.35MPa,最高设计温度555℃,最低设计温度常温,最大管径DN450mm,管道材质主要为碳钢、不锈钢(0Cr18Ni10Ti、0Cr18Ni9)、合金钢(P11)三种。其中,管道等级为2TB12R.2DA2.5DA1.5DA2.11DA1.11DA2的工艺管线焊口要进行100%热处理并做硬度检测。施工的难点是炉区、反再区和管带区的埋地管线。
主要配管工作量
内 容
材质
数 量
钢 管
碳 钢
14007米
不锈钢
623米
合金钢
1028米
合 计
15658米
阀 门
碳 钢
1918台
不锈钢
133台
合金钢
634台
合 计
2685台
管 件

8829件
法兰

5359件
垫 片

5368个
2 编制依据及验收规范
2.1<石油化工有毒、可燃介质钢制管道工程施工及验收规范>SH3501-
2.2<工业金属管道工程施工规范>GB50235-
2.3<石油化工金属管道工程施工质量验收规范>GB50517-
2.4<现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范>GB50236-
2.5<现场设备、工业管道焊接工程施工质量验收规范>GB50683-
2.6<阀门检验与管理规程>SH3518-
2.7SH/T3040- <石油化工管道伴管和夹套管设计规范>
2.8<石油化工建设工程施工安全技术规范>GB50484-
2.9<工程建设交工技术文件规定>SH/T3503-
2.10SEI 设计图纸及设计提供的各种技术文件
2.11燕化公司重点项目 项目经理部文件<工艺管道材料入库检验规定>
2.12北京燕华工程建设有限公司焊接工艺评定
2.13中国石油化工股份有限公司洛阳分公司150万吨/年S Zorb催化汽油吸附脱硫装置配管部分说明书
3 施工组织机构
本工程实行项目化管理,项目管理形式如下图所示:项目总工:李万杰
施工经理:张照进
HSE负责人:周松联
结构工程师

杨素丽
设备工程师

胡

江

配管工程师

廖树林
焊接工程师

张立芳
电气工程师

吴

雷
质量工程师

姜士军

进度工程师

王

磊

费控工程师

唐秀书

材料工程师

杨秀成

仪表工程师

马文涛

项目经理:苏良骥

4 管道施工程序
管道施工工序如下图所示:

熟悉图纸及相关规范
施工准备
工程材料、消耗材料准备
施工机具、劳动保护品准备
焊工资质审查
结构、设备安装并办理交接
管道材料的检查验收与管理
材质证明文件检查
规格、材质、数量等核对
外观质量检查
材料的仪器检查:光谱、磁粉

材料的入库及库房管理
管道的预制加工
管道下料
坡口加工
管道组对
组对检查
焊接检查
焊接
其它检查
现场装配与检查
调整段下料
固定口焊接、检验
支、吊架安装
管托安装
现场安装质量共检
技术资料检查
系统强度及严密性试验
系统吹扫
防腐绝热
交工验收
5 施工准备
5.1 技术准备
5.1.1熟悉施工图纸、有关技术文件、规范及标准,如有质疑,做好记录,与相关部门进行图纸会审,并进行设计交底。
5.1.2认真校对图纸用料,对所用材质、规格、数量等进行统计。对工艺流程图及平、立面布置图、管段图要进行整体校对。
5.1.3熟悉设计文件和有关施工方面的程序文件,并以此为依据编制施工方案,并对班组进行技术交底。
5.1.4在单线图上标注焊口号(对接焊缝和承插焊缝分别编号),编制无损检测一次委托单。根据施工图纸对现场进行实地勘察,确定预制深度。
5.1.5向监理部提交管道无损检测一次委托单,经监理审核后交检测机构。
5.1.6根据设计文件划分工艺管线试压系统,绘制系统流程简图,编制工艺配管吹扫、试压方案。
5.2 其它准备
5.2.1参加施工的人员已经经过专业技术培训,持证上岗,并全部接受入厂各级安全教育。
5.2.2担任管道焊接的焊工必须经过焊接基本知识和实际操作技能的培训,并取得相应的锅炉压力容器压力管道焊工考试合格证和项目管理中心颁发的焊工上岗证,且在有效期内。
6 管道材料验收
6.1本次施工所用管子、管件、阀门、紧固件等均由甲供,根据燕化公司重点项目,项目经理部文件<工艺管道材料入库检验规定>中4.1.4规定:本检验满足SH/T3501相应条款内容的检验,施工单位不再进行重复检验。因本项目不含SHA级管道,且最大压力为7.7MPa,经与SH/T3501相应条款对照管子、管件等不再进行材料复验。
6.1.1管道组成件、管道支承件及焊材必须具有制造厂的质量证明文件、质量证明文件的性能数据应符合设计文件和相关标准的要求。
6.1.2 管道组成件的实物标识应与质量证明文件相符,到货的管道组成件的实物标识不清、或与质量证明文件不符或对质量证明文件中的特性数据或检验结果有异议时。供货方应按相应标准作补充检查试验或追溯到产品制造单位。在问题和异议解决之前,不得验收。
6.1.3材料使用前应逐件进行外观检查,其表面质量除符合产品标准规定外,还应符合下列要求:
a)无裂纹、缩孔、夹渣、重皮、等缺陷;
b)锈蚀、凹陷、及其它机械损伤的深度不得超过产品标准允许的壁厚负偏差;
c)螺蚊、密封面、坡口的加工精度及粗糙度应达到设计文件或产品标准要求;
d)焊缝成形应良好、且与母材圆滑过渡,不得有裂纹、未熔合、未焊透等缺陷。
6.1.4管道组成件及管道支承件应按国家现行标准进行外观检验,不合格者,不得使用,应做好标记并对其进行分区存放。
6.1.5材料在进入现场前,必须填写<工程材料进场报审单>,并附材质证明书及复验报告,并报监理、业主验收,验收合格后方可使用。
6.1.6管道组成件应分区存放、不锈钢管道组成件不得直接与碳钢、低合金钢接触。
6.2 管子及组件检验
6.2.1管子应按同炉号、同批号及同交货状态核查其质量证明文件和管子的规格、数量、标志。
6.2.2管子内外表面不得有裂纹、折叠、发纹、轧折、离层、结疤等缺陷。
6.2.3管子表面的锈蚀、凹陷、划痕、机械损伤及其它不允许缺陷的深度,不应超过相应产品标准的规定。
6.2.4管件表面应光滑,表面不得有裂纹、氧化皮,表面的其它缺陷不得超过产品标准规定的允许深度。坡口、螺纹加工精度应符合产品标准。
6.2.5焊接管件的焊缝应形成良好,且与母材圆滑过渡,不得有裂纹、未熔合、未焊透、咬边等缺陷。
6.2.6螺栓、螺母的螺纹应完整、无划痕、无毛刺,并应配合良好,无松动或卡涩现象。
6.2.7缠绕垫不得有松散、翘曲等缺陷,其表面不得有影响密封性能的伤痕、空隙、凹凸不平及锈斑等缺陷。
6.2.8非金属平垫片的边缘应切割整齐,表面应平整光滑,不得有气泡、分层、折皱、划痕等缺陷。
6.2.9法兰、法兰盖密封面应平整光洁、不得有锈蚀和径向划痕。
6.2.10补偿器的材质、规格、型号应符合设计文件规定,其几何尺寸及公差应符合设计文件规定。
6.2.11呼吸阀、爆破片等安全附件的规格、材质、标识应符合设计文件规定,其质量证明文件的技术参数应与设计文件一致,若不一致,不得验收。
6.2.12管道支承件的材质、规格、型号应符合设计文件规定。
6.2.13弹簧支吊架上应附有弹簧的拉伸、压缩标尺,其标尺应注明载荷与位移的相应关系,锁定销应锁在设计冷态值位置上。
6.3 阀门验收
6.3.1阀门应按SH3518- <阀门检验与管理规程>进行检验和验收。并按设计文件中的”阀门规格书”,对阀门产品质量证明书中标明的阀体材料、特殊要求的填料及垫片进行核对。若不符合要求,该批阀门不得使用。
6.3.2阀门应逐个对阀体进行液压试验,试验压力为公称压力的1.5倍,停压5分钟无泄漏为合格。
6.3.3具有上密封结构的阀门,应逐个对上密封进行试验,试验压力为公称压力的1.1倍。
5.3.4阀门的阀座密封面应按SH3518- <阀门检验与管理规程>的规定进行密封性试验。
6.3.5阀门液压试验应以洁净水为介质。不锈钢阀门液压试验时,水中氯化物含量不得超过100mg/L。试验合格后应立即将水渍清除干净。
6.3.6安全阀应按设计文件规定的开启压力进行调试,调压时压力应平稳,启闭试验不得少于3次,调试合格后应及时进行铅封。
6.3.7试验合格的阀门,应及时排尽内部积水并用干燥空气或氮气吹干,关闭阀门,封闭出入口,作好标识,填写阀门试验记录。
6.3.8根据燕化公司重点项目,项目经理部文件<工艺管道材料入库检验规定>中规定管子、管件等施工单位不再进行材料复验。根据<阀门检验及管理规程>SH3518- 中规定合金钢阀门进行100%光谱检测,因甲方已经进行10%入库检测,施工方只做剩余90%检测且只做阀体、阀盖两点光谱检测。
6.4管道标识规定
6.4.1所有管子、弯头在使用前要经检查合格。
6.4.2所有管子、管件等在使用前已作上标识,无标识的管子、管件不得使用。
6.4.3现场材料标识规定;黑色金属管材:施工单位领料后,按标准检验合格并报监理确认,除锈、防腐(管端不防腐),转移标记,两端封堵,按表1钢管色标规定涂刷色标后,才能进入现场,不锈钢管材管件,由供应商喷刷标识,无标识的管子、管件不得使用;紧固件标识要求见表2紧固件色标规定。
6.4.4阀门标识;阀门按标准试验合格后,在阀盖上的紧固螺母(阀盖侧)上用红色油漆标记,无阀盖螺栓的,在阀体上用红色油漆标记。
表1 钢管色标规定
材质
标准号
色标
材质
标准号
色标
20#
GB/T3087
灰+灰
15CrMo

黄+黄
20#
GB8163
无
A335CrP11
ASME
黄+红
20#
9948
绿
A335CrP9
ASME
白+蓝
20G
GB5310
灰
0Cr18Ni10Ti
GB/T14976
蓝

0Cr18Ni9
GB/T14976
黄
表2 紧固件色标规定
材质
标准号
色标
材质
标准号
色标
35#

白
25Cr2MoVA

蓝
35CrMoA

红
30CrMoA

绿
7 管道预制
7.1 管道预制前,按照设计文件规定对管子进行除锈达到Sa2.5级。除锈质量检查合格后,应在4小时内涂刷第一遍底漆。
7.2预制前应对施工机具、设备、工装进行检查,使其处在良好的状态,并经过计量检查,以保证施工精度和过程控制能力。
7.3预制前进行外观、内洁检查,合格后再进行管道的预制工作。
7.4应最大限度的使用机械下料和加工,根据现场条件加大管道的预制深度,尽量在地面进行焊接,以避免高空作业。管道预制过程中应核对并保留原有标记,并做好移植。
7.5管道的切割及坡口的加工:碳钢管可采用机械加工或火焰切割,不锈钢管应采用机械加工或等离子切割,如用等离子切割,切割后需用专用砂轮修磨,消除熔渣和氧化皮,使表面平整并露出金属光泽。不锈钢管及管件采用砂轮打磨时,应使用专用砂轮片。
7.6管道应按单线图预制。最后封闭的管段应考虑现场的调整余量,并易于安装和焊接,管线支架处应避免留有焊缝,并对预制的管段充分考虑现场的吊装和组对条件。
7.7管子切口表面应平整、无裂纹、重皮、毛刺、凹凸、缩口、熔渣、氧化物、铁屑等,切口端面倾斜偏差应不大于管子外径的1%,且不超过3mm。
7.8坡口加工完毕,要检查坡口表面质量,以保证焊接质量。
7.9管段预制加工质量的偏差应符合下表要求:
项 目
允许偏差
自由管段
封闭管段
长度L
±10
±15
法兰面与管子中心垂直度
DN＜100
0.5
0.5
100≤DN≤300
1.0
1.0
DN＞300
2.0
2.0
法兰螺栓孔对称水平度
1.6
1.6
注: DN—管子公称直径;L—管段长度。
7.10预制完的管段上应标注管线号、管段号、焊缝编号、焊工号、焊接日期、检查标记、无损检测标记、材料标记等标识,并与单线图一致。
7.11预制完的管段应经检测合格后,方可进场安装。
7.12预制完的管段应将内部清理干净并及时封闭管口。
7.13合格的管段应保证其完整性,需在主管上开支管(如:压力表管、温度计管嘴、排凝及放空等)的管线宜在预制场开孔焊接;对于开孔补强的管线,可结合现场实际情况进行现场作业,但需清除掉开孔后管内留下的氧化物及其它杂质。
8 管道安装
8.1 管道安装的基本顺序
工艺管道的施工原则是:先公用工程,后工艺配管;先管廊管道,后装置管道;先大管,后小管;先主管,后伴管;先干线,后支线;对特殊材质,特殊部位的管道要做好相应安排。若受到管件、配件的到货时间以及相关作业的影响,安装顺序可作适当调整。
8.2 管道安装一般要求
8.2.1与配管有关的建筑物、基础、钢结构经验收合格,满足安装要求;与管道连接的机器、设备安装找正合格并固定完毕,并办理完工序交接手续。
8.2.2管道安装按单线图并结合管道平、立面布置图进行,重点注意标高、介质流向、支吊架型式及位置、坡度值、预拉值、管道材质、阀门的安装方向。
8.2.3固定接缝可采用卡具来组对。但不得使用强力组对、加热管子、加偏垫或多层垫片来消除固定接缝端面的过量空隙偏差、错口、不同心度等缺陷。
8.2.4法兰连接时,应检查法兰密封面及垫片,不得有影响密封面性能的划痕,锈斑等缺陷。
8.2.5法兰应与管道同心,保证螺栓能自由穿入,安装方向一致。螺栓紧固应均匀对称,松紧适当,紧固后的螺栓与螺母宜平齐。设计温度高于100℃的管道用螺栓、螺母应涂抹二硫化钼、石墨机油或石墨粉。
8.2.6法兰密封面间的平行度应符合下列要求:
管道等级
平行度
DN≤300
DN＞300
SHA1、SHA2、SHB1、SHB2
≤0.4
≤0.7
SHA3、SHA4、SHB3、SHB4
≤0.6
≤1.0
8.2.7垫片使用严格按图纸选用,不得混用。垫片周边应整齐,尺寸与法兰密封面相符,安装时应保证与法兰同心。
8.2.8凡试压、吹扫需拆卸部位所用垫片,如设备口、调节阀、临时短节、8字肓板等部位,采用临时垫片安装,并做好明显标记,系统气密前更换为正式垫片。
8.2.9管道安装时,应尽早安装正式支吊架,不宜采用临时支吊架,更不得用铁丝、麻绳、石块等作为临时支吊架。管架应严格按设计图纸制作、安装,未经设计单位书面同意,严禁变动其型式或规格,特别是热力管线和机器出入口管线更要一丝不苟。支吊架焊接同管道焊接要求相同,焊道要饱满,焊接完毕须经检查人员检查合格后,方可进行管道安装。
8.2.10管道的坡度由管道支架高度进行调整,保证管道坡度要求。
8.2.11不锈钢管道与碳钢支吊架之间,垫入氯离子含量不超过50mg/kg的橡胶石棉垫,防止不锈钢渗碳、锈蚀。
8.2.12管道上仪表取源部件的安装应符合相关标准和设计要求。
8.2.13管道安装允许偏差如下表所示:
项 目
允许偏差
坐标
架空及地沟
室外
25
室内
15
埋地
60
标高
架空及地沟
室外
±20
室内
±15
埋地
±25
水平管道直线度
DN≤100
2‰ L,且≤50
DN＞100
3‰ L,且≤80
立管垂直度
5‰ L,且≤30
成排管道间距
±10
交叉管的外壁或绝热层间距
±20
注:L—管子有效长度;DN—管子公称直径。
8.3 转动机器配管
转动机器配管应符合下列要求:
8.3.1转动机器配管时,应先从机器侧开始安装,先装管道支架,保证管道与机器联接法兰的良好对中,管道的重量和附加力矩不得作用在机器上。
8.3.2固定口应选定在远离机器管口的位置。对于随机配管,首先满足供货商技术文件的要求。管道的水平度或垂直度小于1mm/m,气体压缩机入口管道因水平偏差造成的坡度,应坡向分液罐一侧。
8.3.3管道安装完毕后,拆开机器进出口法兰螺栓,在自由状态下所有螺栓应能在螺栓孔中顺利经过。
8.3.4法兰密封面间的平行度、同轴度及间距,当制造厂或设计文件无规定时,其偏差应符合下表规定。
机器转速(r/min)
平行度(mm)
同轴度(mm)
间 距(mm)
＜3000
≤0.40
≤0.80
垫片厚度+1.5
3000～6000
≤0.15
≤0.50
垫片厚度+1.0
＞6000
≤0.10
≤0.20
垫片厚度+1.0
8.3.5机器试车前,管道与机器进行最终连接检查,在机器上架设百分表监视联接部位的位移,然后松开和拧紧法兰连接螺栓进行观测。机器转速大于6000rpm时位移应小于0.02mm,转速小于或等于6000rpm时位移应小于0.05mm。百分表架设位置:机泵设备—联轴器,汽轮机或离心式压缩机—机身支座,往复式压缩机—机身或相邻列气缸。
8.3.6转动机器进出口管线与设备法兰连接处应设隔离盲板,并做好详细记录,待管道吹洗合格、试车前经确认后拆除。
8.4 静设备配管
8.4.1宜从设备侧开始安装,而且管道的第一个支架必须在管道安装之前进行安装,待管道就位后对管道支架进行调整,保证支架受力状态良好。
8.4.2在与设备接口处应使用临时盲板、垫片或按照系统试压措施要求安装试压盲板,以免其它杂质进入设备内部,如加试压盲板应双面加垫。
8.5 热力管道安装
热力管道具有热位移的特点,因此对支、吊架有严格的要求:
8.5.1 固定架和导线支架的位置必须符合图纸规定。
8.5.2 弹簧支、吊架定位应准确,弹簧压缩、拉伸值应符合设计规定。
8.5.3 高温管道不得变动其安装位置与尺寸,若有变更时,必须有设计部门的变更通知单。
8.5.4 支吊架应按要求加置木块、软金属垫、石棉板、绝热垫等隔离块。
8.6 阀门安装
8.6.1阀门一般应在关闭状态下安装。但对焊阀门与管道连接时为保证内部清洁,焊缝底层采用氩弧焊打底,焊接时不宜关闭,防止出现过热变形及焊渣烧伤密封面。放空阀的螺纹部分,要求密封焊时,阀门也不宜关闭。
8.6.2安装前按设计要求核对型号,有流向要求的阀门,安装时注意阀门上的方向与工艺要求一致。阀门手轮方向施工图未注明的,以方便操作即可,但手轮不应朝下。水平管道上的阀门,其阀杆一般应安装在上半周范围内。升降式止回阀、旋启式止回阀安装位置和方向应符合设计要求。
8.6.3调校合格的安全阀,在运输和安装时应保护好铅封,安全阀应垂直安装,如在系统试压吹扫之前安装,应在水压试验、吹洗、气密时进行隔离保护。
8.6.4安全阀安装完毕后,应进行共检,共检人员由业主代表、监理工程师代表及施工方代表等组成,共检合格后,及时填写记录并签章。
8.7 支吊架的安装
8.7.1管道安装时,应及时固定和调整支架。支架的位置应准确,安装时平整牢固,与管子接触应接触良好。支吊架调整后,各连接件的螺杆丝扣必须带满,锁紧螺母应锁紧,防止松动。当使用临时支架时,不得与正式支架位置冲突,并应有明显标记。在管道安装完毕后应予拆除。
8.7.2弹簧支、吊架一般应整体供货,指针应指示冷态值,并经过临时固定件进行固定。弹簧支、吊架规格、型号、安装位置应符合图纸要求,不得随意更改或变动。
8.7.3弹簧支、吊架的弹簧安装高度,应按设计文件规定安装,弹簧应调整至冷态值,并做出记录。弹簧的临时固定件,应待系统安装、试压、绝热完毕后方可拆除。弹簧支、吊架定位应准确,弹簧压缩、拉伸值应符合设计规定。
8.7.4管道安装完毕,应按设计文件逐个核对支吊架的形式、材质和位置是否正确。
8.7.5有热位移的管道,在热负荷运行时,应及时检查滑动、导向支架的位移方向、位移值和导向性能是否符合设计文件规定。
8.7.6支架的焊接应由合格焊工施焊,并不得有漏焊、欠焊或焊接裂纹等缺陷。管道与支架焊接时,管子不得有咬边、烧穿等现象。
8.7.7管道安装施工时,严禁将管架作为施工吊装受力点,并注意防止对弹簧支吊架的碰撞。
8.8 蒸汽伴管安装
8.8.1 蒸汽伴热管的安装流程如下:
分配站和收集站预制→分配站和收集站安装→分配站和收集站到蒸汽、凝液主管的管线预制、安装→伴热线安装→伴热系统试漏、消漏。
8.8.2伴热管施工时要做到排列整齐、美观、定位可靠,不宜互相跨越和就近斜穿。
8.8.3伴热管应与主管平行安装,当一根主管有多根伴热管伴热时,伴热管之间的相对位置应固定。
8.8.4水平伴热管一般安装在主管下方或支架的侧面,垂直伴热管应均匀分布在主管周围。
8.8.5不得将伴热管直接点焊在主管上,可采用绑扎带或镀锌铁丝等固定在主管上,弯头部位的伴热管绑扎带不得少于3道,直管段伴热管绑扎点间距应符合如下规定:
伴热管公称直径(mm)
间距(mm)
20
1500
＞20

8.8.6碳钢管伴管用16#镀锌铁丝固定在主管上,直伴管绑扎间距为1.5m,弯头部位不应少于3道。
8.8.7当主管为不锈钢管,伴热管为碳钢管时,隔离垫宜采用氯离子小于50ppm的石棉垫,并应采用不引起渗碳的物质绑扎。
8.8.8伴热管的直管部分,至少每隔10m应设有1个膨胀圈,伴管与主管平行安装,位置正确,间距合理。
8.8.9伴热蒸汽必须从蒸汽总管上部引出,高于蒸汽总管的水平伴管应坡向蒸汽总管。
8.8.10蒸汽伴管应从被伴热的物料管或设备的最高点引入,从最低点排出,避免形成袋状,以便凝结水能自行排液。
8.8.11管道或设备上的仪表一次件伴热时,应从自身伴热线上引出。
8.8.12具体要求见附件:伴热管道安装要求执行<石油化工管道伴管和夹套管设计规范>SH/T3040- 安装要求部分。
8.9 静电接地安装
8.9.1 有静电接地要求的管道,应按设计要求进行布置。
8.9.2 不锈钢管道的静电接地,导线跨接或接地线不得与不锈钢管直接相焊,应采用不锈钢板过渡。
8.9.3 用做静电接地的材料或零部件,安装前不得涂漆,导电接触面必须除锈并紧密连接。
8.9.4 静电接地安装完毕后,必须经过测试,电阻值超过规定时,应进行检查与调整。
9 管道的焊接
9.1一般规定
9.1.1焊工要求
担任管道焊接的焊工必须经过焊接基本知识和实际操作技能的培训,并取得相应的锅炉压力容器压力管道焊工考试合格证,且在有效期内。经质量管理部进行考试合格后,发放证书,再会同焊工证一起进行报验,报验合格后方具备入场施工资格。
9.1.2焊接检验人员要求
a)从事焊接质量检验的人员应具有一定的实践经验和技术水平;
b)焊缝无损检测必须由经专业技术培训和考核合格的专业人员担任,评片应由取得锅炉压力容器检验资格证书的人员担任。
9.1.3焊接设备
a)焊接设备应完好无损,具有良好的动特性、调节特性,焊接工艺参数调节可靠,电流表、电压表指示准确。
b)所有钨极氩弧焊设备必须具有高频引弧功能,且带衰减。
c)所有的焊机都应该经过检查合格且有合格标识。
9.1.4焊接材料
a)焊条、焊丝应符合NB/T47018- 规定,并附质量证明书。除焊条说明书对库存期另有规定外,焊条的库存不宜超过1年,超过1年的焊条应进行外观检查并进行工艺性能试验,符合要求后方可使用。
焊丝在使用前应清除其表面的油污、锈蚀等。
b)焊条、焊丝应有专人负责保管、烘干和发放,并作好烘干、发放回收记录。焊接材料必须定量发放,如在4小时内未能用完,必须收回;焊条回收、再次烘干次数不能超过两次。
c)焊条、焊丝应存放于干燥、通风良好的地方,配有保证湿度的措施,并有温湿度记录,相对湿度应小于60%。
d)手工钨极氩弧焊电极宜采用铈钨极,所用氩气纯度不得低于99.99%。
9.1.5焊接环境要求
a)焊条电弧焊时,风速不得超过8m/s。
b)手工钨极氩弧焊时,风速不得超过2m/s。
c)空气相对湿度不得大于90%。
d)雨雪天必须停止施焊。
e)当焊件温度为－20℃～0℃且无预热要求时,应在焊件始焊处100mm范围内预热到15℃以上。
9.1.6焊条、焊丝的选用见下表
管道钢号
手弧焊电焊条
氩弧焊焊丝
20#
J427
TIG-J50
P11
R307
TIG-R30
0Cr18Ni9
A132
HOCr21Ni10
0Cr18Ni10Ti
A132
HOCr20Ni10Ti

9.1.7焊条烘干温度见下表
焊条牌号
烘干温度(℃)
烘干时间(h)
保温温度(℃)
J427
350~400
2
100~150
A132
150~250
1～2
80~120
R307
350~400
2
100-120
注:当焊材厂家有规定时按包装要求进行烘干,若产品无规定时按此表执行。
9.2焊接施工工序如需预热
如不需预热
如不合格
热处理
合格
如需热处理
其它检验
焊口检验
焊 接
预 热
坡口加工
坡口清洁

坡口组对
如需预热
缺陷清除
如不需预热

9.3管子坡口加工
9.3.1 SHA1、SHB1、SHC1级管道的管子,应采用机械方法加工。当采用氧乙炔焰或等离子切割时,切割后必须使用磨光及打磨除去影响焊接质量的表面氧化层;其中铬钼合金钢应对坡口进行100%PT检测,Ⅰ级合格。
9.3.2 管道对接接头的坡口型式见下图

适用壁厚范围δ<20mm

适用壁厚范围δ≥20mm

9.3.3管线插入式三通主管坡口型式见下图

9.4焊道的组对
9.4.1管道在组对前,应用手工或机械方法清理内外表面,在坡口两侧内、外壁20mm范围内的油、漆、垢、锈等清除干净,发出金属光泽。
9.4.2焊接接头组对前,应确认坡口加工型式、尺寸,其表面不得有裂纹、夹层等缺陷。
9.4.3 管道焊缝的设置,应便于焊接、热处理及无损检测,并应符合下列要求:
a)除采用无直管段的定型弯头外,管道焊缝的中心与弯管起弯点的距离不应小于管子外径,且不小于100mm。
b)环焊缝与支、吊架边缘的净距离不应小于50mm。需要热处理的焊缝距支、吊架边缘的净距离应大于焊缝宽度的5倍,且不得小于100mm。
c)直管道上两对接焊口中心面间的距离:
——直管段两环缝间距不小于100mm,且不小于管子外径。
——除定型管件外,其它任意两焊缝间的距离不小于50mm。
d)在焊接接头及其边缘上不宜开孔,否则被开孔周围一倍孔径范围内的焊缝头应100％进行射线检测。
e)管道上被补强或支座垫板覆盖的焊接接头,应进行100％射线检测,合格后方可覆盖,补强板覆盖的焊缝应磨平。
9.4.4管道对接环缝时,应使内壁平齐,其错边量不应超过壁厚的10%,且符合下列规定:
a)质量检查等级为1级的管道不应大于1mm ,其余等级管道不应大于2mm;
b)壁厚不同的管道组对,当管道壁厚的内壁差大于a)款规定或/和外壁差大于2mm时,应按下图的要求加工。

(d)内壁和外壁的差小于或等于10mm
9.4.5卷管的纵向焊缝应置于易检修的位置,且不宜在底部。
9.4.6施工过程中焊件应放置稳固,防止在焊接或热处理时发生变形。除设计要求进行冷拉伸或冷压缩外,不得用强力方法组对焊接接头。焊接大口径管线时应使用吊车配合。水平转动焊接时要有正确的管道支撑。焊接前使用定位卡具,要求定位卡和管道同材质,否则对不锈钢钢管应用焊接该钢管的焊条在卡具上堆焊过渡层以避免碳钢污染。
9.4.7焊接在管道上的组对卡具在一般情况下是不允许的,如不可避免在拆除时不得用敲打或掰扭的方法。而且拆除时应该注意,用氧乙炔焰割除时应该在离管道表面3mm处切割,使用磨光机打磨,以防止损坏管材。
9.5焊接工艺要求
9.5.1 定位焊应与正式焊接的工艺要求完全相同,不锈钢管线焊接时背面同样需要充氩。定位焊的焊缝长度为10～15mm,高为2～4mm,且不超过壁厚的2/3。定位焊的焊缝不得有裂纹及其它缺陷。定位焊焊缝两端磨成缓坡形。
9.5.2电源极性要求:手工钨极氩弧焊——直流正接
焊条电弧焊 ——直流反接
9.5.3不准在母材上引弧,引弧时要在坡口面内或引弧板上进行。在焊接中应确保起弧与收弧的质量,收弧时应将弧坑填满。多层焊的层间接头应相互错开。
9.5.4单面焊接时:打底焊接采用手工钨极氩弧焊接,填充盖面时采用钨极氩弧焊(小管径管线)和焊条电弧焊填充盖面的方式焊接;当管线壁厚≤4mm时也可全部采用手工钨极氩弧焊。管线马鞍口采用手工钨极氩弧焊打底,焊条电弧焊填充盖面的方式焊接,或全部采用手工钨极氩弧焊。
9.5.5公称直径等于或大于500mm的管道,宜采用单面焊接双面成形的焊接工艺或在焊缝内侧根部进行封底焊,但现场安装焊接均采用氩弧焊打底的单面焊。
9.5.6除奥氏体不锈钢(需控制层温,不宜连续焊接)外,每条焊缝应一次连续焊完。
9.5.7不锈钢管道的焊接要求
a)不锈钢管道焊件表面不得有电弧擦伤等缺陷。
b)底层焊道采用钨极氩弧焊,其余焊道可采用钨极氩弧焊或手工电弧焊,焊接时背面应进行充氩。
c)焊接应采用小线能量、短电弧、不摆动或小摆动的操作方法。
d)多层焊时,应符合下列规定:
——宜采用多道焊;
——每一焊道焊完之后均应彻底清除焊道表面的熔渣,并消除各种表面缺陷;
——打底焊接时应从小间隙处开始。
e)不锈钢焊件不允许打钢印。
9.5.8合金钢管道焊接:
a焊缝必须预热,预热温度大于150℃。焊件达到预热温度后应及时进行焊接,在保持预热温度的条件下,每条焊缝宜一次连续焊完。
b 焊后有热处理要求的焊缝因故中断焊接时应进行后热,再次焊接前应进行检查,确认无裂纹后方可按原工艺要求继续施焊。
d 多层焊时层间温度应等于或稍高于预热温度,且每层的接头处应错开。
e 需焊后热处理的焊缝,焊接完毕后应立即进行200~350℃、15min的后热,然后保温缓冷。
h 与合金钢管道焊接的管托、管架必须焊后热处理。
9.5.8密封焊接的螺纹接头处应检查是否有密封胶带及润滑材料,如果有,应清除掉。
9.5.9焊接过程中避免咬边、气孔、夹渣、弧坑及未焊透等缺陷,如发现这些缺陷,应停止继续施焊,及时处理缺陷。
9.5.10减少焊接应力和变形,要采取合理的焊接顺序,大口径管子焊接应考虑采取对称、交叉等焊接方法。
9.5.11支管与主管焊接(马鞍口)要采用氩弧焊打底,保证根部焊透。
9.5.12平焊法兰要正反双面焊接,管子插入法兰时注意,管口端面和法兰之间的距离应为管壁厚度加上2～3mm。
9.5.13不允许锤击焊件、焊道。
9.5.14焊接完成后未经过允许不得使用局部加热和敲击的方法进行矫正偏差。
9.5.15管道焊接要防止管内穿堂风。
9.5.16每道焊缝应做好标识,施工记录,记下焊工号、焊口号、焊接日期。
9.6外观质量检查
9.6.1焊接过程中的检查
a)定位焊之后,应清除药皮并进行检查,对发现的缺陷应去除后方可进行焊接。
b)多层焊每层焊完后,应立即对焊层进行清理,并做外观检查,消除缺陷后方可进行下一层的焊接。
c)对层间温度有明确规定的焊缝,应检查记录层间温度。
d)对中断焊接的焊缝,继续焊接前应清理并检查。
9.6.2焊后表面检查
外观检测具体要求为:
A、符号○表示焊缝不允许有表面线性缺陷、表面气孔、外露夹渣和咬边等缺陷存在;
B、符号□表示咬边深度,应为对接接头中薄者厚度的等缺陷存在1/4,并小于或等于0.5mm,连续长度不得大于100mm,且不大于焊缝总长的10%;
C、符号△表示焊缝余高,对接焊接接头中薄者厚度厚度小于或等于6mm时,焊缝余高应按下列规定检查:
检查等级1级-4级管道为0-1.5mm;
检查等级5级管道为0-2.5mm;
D对接焊接接头中薄者厚度厚度大于6mm时,焊缝余高应按下列规定检查:
检查等级1级-4级管道为0-3mm;
检查等级5级管道为0-4.5mm;
E金属管道现场焊接接头外观质量等级
检查等级
缺陷类型
表面线性缺陷
表面气孔
外露夹渣
咬边
余高
1
对接环缝
○
○
○
○
△
纵缝
○
○
○
○
△
角焊缝
○
○
○
○
△
支管连接
○
○
○
○
△
2
对接环缝
○
○
○
□
△
纵缝
○
○
○
○
△
角焊缝
○
○
○
□
△
支管连接
○
○
○
□
△
3
对接环缝
○
○
○
□
△
纵缝
○
○
○
○
△
角焊缝
○
○
○
□
△
支管连接
○
○
○
□
△
4
对接环缝
○
○
○
□
△
纵缝
○
○
○
○
△
角焊缝
○
○
○
□
△
支管连接
○
○
○
□
△
5
对接环缝
○
○
○
□
△
纵缝
○
○
○
○
△
角焊缝
○
○
○
□
△
支管连接
○
○
○
□
△
9.7 无损检测要求
9.7.1焊接接头无损检测的比例和验收标准应按下表进行:

管道级别
对接接头
角接接头
支管连接接头
检测比例
合格等级
合格等级
合格等级
合格等级
合格等级
SHB1
100% RT
Ⅱ
100% PT或MT
Ⅰ
100% PT或MT
Ⅰ
SHB2
20% RT
Ⅱ
20% PT或MT
Ⅰ
20% PT或MT
Ⅰ
SHC2
20% RT
Ⅱ
20% PT或MT
Ⅰ
20% PT或MT
Ⅰ
SHB3
10% RT
Ⅱ
/
/
10% PT或MT
Ⅰ
SHC3
10% RT
Ⅱ
/
/
10% PT或MT
Ⅰ
SHB4
5% RT
Ⅲ
/
/
/
/
SHC4
5% RT
Ⅲ
/
/
/
/
注:验收标准为JB/T4730- 。
9.7.2焊接接头无损检测的比例应符合以下要求:
a)公称直径小于500mm时按焊接接头数量计算,抽查的焊缝受条件限制不能全部进行检测时,经检验人员确认可对该条焊缝按相应检查等级规定的检测比例进行局部检测;
b)公称直径大于或等于500mm时应按每个焊接接头焊缝的长度计算,检测长度不小于250mm;
c)焊接接头的无损检测比例应按管道编号统计。
9.7